基于Matlab的FIR滤波器的设计与仿真.doc

word完美格式 PAGE 精心整理 学习帮手 word完美格式 精心整理 学习帮手 西南科技大学 通信原理设计报告 课程名称： 通信原理课程设计 设计名称： 数字FIR滤波器设计与仿真分析 姓 名： XXXXXX 学 号: XXXXXXXX 班 级： XXXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXX 起止日期： 2014/6/26—2014/7/5 西南科技大学信息工程学院制 方 向 设 计 任 务 书 学生班级： XXXXXXX 学生姓名： XXXXXX 学号： XXXXXXXXX 设计名称： 数字FIR滤波器设计与仿真分析 起止日期： 2014/6/22-2014/7/5 指导教师： XXXXXXXX 设计要求： 理解数字FIR滤波的设计原则及方法，设计一个通带截止频率5M,阻带起始频率8M，采样率40M的数字低通滤波器，带外衰减不低于-60dB。要求如下： （1）设计滤波器，得到相关参数； （2）基于寄存器乘加结构完成滤波器设计； （3）给出频响曲线。 方 向 设 计 学 生 日 志 时间 设计内容 2014/6/22-2014/6/24 学习数字信号处理教程，特别是关于FIR数字滤波器的部分 2014/6/24-2014/6/26 学习MATLAB应用软件，特别是其信号处理箱和Simuink 2014/6/26-2014/7/1 分析FIR数字滤波器的传统设计方法 2014/7/2 分别在MATLAB中编程设计和利用FDATool来设计FIR滤波器 2014/7/3 对设计的FIR进行仿真并分析 2014/7/4 完成专业设计报告的撰写 2014/7/5 答辩 数字FIR滤波器设计与仿真分析 摘要 传统的数字滤波器设计计算繁琐，尤其是设计高阶滤波器时工作量大，利用Matlab可以快速有效地实现数字滤波器的设计与仿真。本文介绍了有限长单位冲激响应FIR数字滤波器的传统设计思想和步骤，同时也介绍了利用MATLAB对FIR数字滤波器进行设计的方法、设计的操作步骤以及对设计的滤波器的仿真。 设计目的和意义 1.通过此次专业方向设计，了解有限长单位冲激响应FIR数字滤波器的传统设计方法； 2.了解Matlab信号处理箱并掌握FDATool专用滤波器设计分析工具； 3.学习如何使用Matlab，学会用Matlab解决实际问题。 设计原理 数字滤波器，是具有一定传输选择特性的数字信号处理装置，其输入和输出均为数字信号，实质上是一个由有限精度算法实现的线性时不变离散系统。可以把它理解为是一个计算程序或算法，它把代表输入信号的数字时间序列转化为代表输出信号的数字时间序列，并在转化过程中，使信号按照预定的形式变化。 数字滤波器有多种分类，从数字滤波器功能上分可分为低通、高通、带阻、带通滤波器，根据数字滤波器冲激响应的时域特征，可将数字滤波器分为两种，即无限长冲激响应滤波器（IIR）和有限长冲激响应滤波器（FIR）。 1.有限长冲激响应滤波器FIR滤波器及其传统设计方法 FIR滤波器的单位冲击响应是有限长的，h(n)在0≤n≤N-1范围内有值，其系统函数为hn=n=0N-1hnz-n，它是z-1 2.FIR滤波器的Matlab设计 Matlab是 MATHWORK公司推出的一套面向科学和数值计算的可视化语言，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，是一个高度集成系统具有友好的用户界面和良好的帮助功能。 Matlab自带的信号处理工具箱（Signal Processing Toolbox）具有强大的信号处理和分析功能，利用Matlab软件优越的数字分析及仿真功能，对理解数字滤波器及数字滤波具有一定参考价值。 图1 Matlab 2007b 主界面 Matlab的信号处理工具箱中，提供了一整套模拟、数字滤波器的设计命令和运算函数，方便准确，简单易行，使得设计人员除了可按上述传统设计步骤快速地进行较复杂高阶选频滤波器的计算、分析外，还可通过原型变换法直接进行各种典型数字滤波器设计，即应用Matlab设计工具从模拟原型直接变换成满足原定